Die effiziente und vor allem konkurrenzfähige Fertigung stellt kleine und mittelständische Betriebe vor immer größere Herausforderungen. Eine Möglichkeit, wettbewerbsfähig zu bleiben und gleichzeitig dem Fachkräftemangel zu begegnen: Automatisierung. Die mobile Robotik bietet dabei ungeahnte Möglichkeiten.
Preisdruck, Fachkräftemangel, Individualisierung – die Herausforderungen für Unternehmen im Zeitalter von Industrie 4.0 sind branchenübergreifend. Gefordert sind intelligente Lösungen, um den Anforderungen der Kunden nach hoher Qualität in kurzer Zeit und oftmals kleinen Stückzahlen nachzukommen. Eine Möglichkeit: mobile Automatisierung. Die fortschreitende Mensch-Roboter-Kollaboration ermöglicht der Industrie völlig neue Ansätze, um Produktion und Logistik mit Robotertechnik zu unterstützen und gleichzeitig wettbewerbsfähig zu bleiben.
Mobile Helfer bewegen sich frei im Raum
So bietet KUKA mit der Kombination aus mobilen Plattformen und sogenannten Cobots mobile Robotersysteme, die im Arbeitsumfeld des Menschen sicher navigieren und agieren können. Damit lassen sich nicht nur Bring- und Holdienste automatisieren, sondern gleichzeitig das Be- und Entladen von Maschinen, Montagetätigkeiten an verschiedenen Plätzen, Messaufgaben an Prüfplätzen und vieles mehr.
Die Software KUKA.NavigationSolution ermöglicht es den mobilen Helfern, sich ohne Kabelverbindungen frei im Raum zu bewegen. In Kombination mit omnidirektionaler Radtechnik ist die Navigation auf engstem Raum mit sehr hoher Positioniergenauigkeit möglich. Dabei erfasst die Steuerungssoftware die Daten der Sicherheitslaserscanner und Radsensoren und erstellt aus ihnen mithilfe der SLAM-Methode (Simultane Lokalisierung und Kartierung) eine Umgebungskarte. Anhand dieser Karte positioniert sich die Plattform in Echtzeit und reagiert auf Umgebungsveränderungen, die bei einem flexiblen Logistiksystem ständig vorkommen. Die mobile Plattform sucht sich selbstständig ihren Weg durch die Produktion.
Hohe Flexibilität bei Größe und Tragkraft
Mit dem KUKA Flottenmanager verwaltet die Leitsteuerung alle Fahrzeuge und stimmt so die Planung und Ausführung der Aufträge aus dem Produktionsmanagementsystem (ERP) des Kunden aufeinander ab. Größe und Traglast der mobilen Plattformen und Roboter können dabei variieren: von 200 Kilogramm mit der KMP 200 bis hin zu 90 Tonnen bei den KUKA omniMove Schwerlastfahrzeugen. Auch eine Kombination mit dem sensitiven Leichtbauroboter LBR iiwa (Traglast 7 bis 14 Kilogramm) oder dem KR CYBERTECH mit bis zu 22 Kilogramm ist möglich.
Durch seine spezielle Sensorik eignet sich etwa der 7-Achs-Roboter LBR iiwa besonders für die Mensch-Roboter-Kollaboration: Bei unvorhergesehenem Kontakt stoppt der Roboter automatisch und schützt so seine menschlichen Kolleg*innen. Die KUKA.NavigationSolution sorgt dafür, dass der KMR iiwa autonom seine Aufgaben abarbeitet, die sich je nach Kundenwunsch und Anforderungsprofil modular anpassen lassen. Dank des omnidirektionalen Radantriebs manövriert der mobile Produktionshelfer auch in beengten Umgebungen vollkommen sicher: Die Positioniergenauigkeit liegt mit der optionalen Feinlokalisierung und Positionierung in einem Bereich von ±5 Millimetern. Durch eine optionale Kamera am Roboterflansch ist es möglich, die Positioniergenauigkeit am Robotergreifer bis in den Sub-Millimeterbereich zu verbessern.
Unterstützung von Fachkräften
So kann der mobile Roboter etwa im Formenbau autonom Werkstücke aufnehmen, von einer Bearbeitungsstation zur nächsten transportieren und die notwendigen Werkzeuge in die Maschine einsetzen. Für Unternehmen bedeutet das eine deutliche Produktivitätssteigerung: Größere Serien lassen sich so etwa automatisiert über Nacht fertigen, während im normalen Betrieb tagsüber Kleinserien hergestellt werden, die mehr manuelle Eingriffe erfordern. Gleichzeitig ermöglichen sie den effizienten Einsatz von Fachkräften dort, wo sie gebraucht werden. Selbst komplette Produktwechsel sind mithilfe der Automatisierung deutlich einfacher und wirtschaftlich darstellbar: Die fahrerlosen Produktionshelfer arbeiten sehr präzise und nahezu fehlerfrei. Die Amortisationszeit für die mobilen Produktionshelfer liegt in der Regel bei unter zwei Jahren. Das macht sie besonders für die Anwender*innen von Werkzeugmaschinen sehr attraktiv.
Der KMR iiwa ist eine flexible und autonom navigierende Plattform, die den sensitiven Roboter dahin bringt, wo er gebraucht wird.
Mit der KMR CYBERTECH, einer omnidirektionalen mobilen Plattform mit Roboter, eröffnen sich neue skalierbare Fertigungskonzepte, wie zum Beispiel das Beladen von Werkzeugmaschinen mit Werkzeugen.
Mit dem LBR iiwa hat KUKA den Grundstein für eine völlig neue Mensch-Roboter-Beziehung gelegt: die direkte und sichere Zusammenarbeit – ganz ohne Schutzzaun.))
KUKA ist ein international tätiger Automatisierungskonzern mit einem Umsatz von rund 2,6 Mrd. EUR und rund 14.000 Mitarbeitenden. Der Hauptsitz des Unternehmens ist Augsburg. Als einer der weltweit führenden Anbieter von intelligenten Automatisierungslösungen bietet KUKA den Kunden alles aus einer Hand: Vom Roboter über die Zelle bis hin zur vollautomatisierten Anlage und deren Vernetzung in Märkten wie Automotive, Electronics, Metal & Plastic, Consumer Goods, E-Commerce/Retail und Healthcare. www.kuka.com
